JP4849864B2 - 印刷装置、それを用いた印刷ロールにコーティングする方法および液晶表示装置の製造方法 - Google Patents

Description

本発明は液晶表示素子および半導体素子などでパターン形成のための印刷方法に係り、より具体的には、印刷ロール又は印刷板に被印刷物をコーティングするための印刷装置に関する。

液晶表示素子および半導体素子などは、基板上に数多くの層がパターン形成されている。
したがって、そのような数多くの層を基板上に形成し、パターニングするための工程が行われ、一般的に化学的な気相蒸着方法、スパッタリング方法、フォトレジスト方法など、多様な方法が用いられる。但し、基板上には数多くの層が形成されなければならず、その形成工程が複雑な場合には、生産性が落ちるため、大量生産をするには簡単な工程方法を適用することが必要である。

比較的簡単な方法の一つとして印刷方法がある。印刷方法は、印刷ロールに被印刷物をコーティングした後、印刷ロールを基板上に回転させ、被印刷物を基板上に転写することでパターンを形成する方法である。この際、印刷ロールに被印刷物をコーティングするためには印刷装置が必要となる。

以下、図面を参照して従来の印刷装置について詳細に説明する。

図１Ａは、従来の印刷装置の概略的な断面図であり、図１Ｂは、従来の印刷装置を用いて、印刷ロールに被印刷物をコーティングする工程を示す概略図である。図１Ａに示したように、従来の印刷装置は、胴体部１０、および胴体部１０の下部に形成されたノズル部２０から構成されている。胴体部１０には被印刷物を収容するための収容溝１５が形成されており、ノズル部２０には胴体部１０の収容溝１５と連結され被印刷物を外部に流出させてコーティングするためのスリット２５が形成されている。

図１Ｂに示したように、胴体部１０の収容溝１５に収容された被印刷物３０は、ノズル部２０のスリット２５を介して外部に流出され、印刷装置の下部で回転する印刷ロール４０にコーティングされる。この際、従来の印刷装置は、胴体部１０の下部に一つのノズル部２０が形成されているため、印刷装置から流出する被印刷物３０の量を調節することが不可能である。

一方、図１Ｂにおいて、印刷ロール４０にコーティングされる被印刷物３０の厚さは、被印刷物３０の量によって調節される。ところが、上記のように印刷装置で被印刷物３０の量を調節することが不可能なため、結局、印刷ロール４０の回転速度を適切に調節して被印刷物３０をコーティングする厚さを調節する。

しかしながら、印刷ロール４０の回転速度だけで被印刷物３０をコーティングする厚さを調節するには限界がある。特に、印刷ロール４０の回転速度の調節によって形成できないほどの厚い厚さで被印刷物３０をコーティングしなければならない場合は、印刷ロール４０を何回も回転させなければならないため、工程時間が長くなり、特に塗布される対象が図１Ｂのように印刷ロール４０ではなく、印刷板のような平板である場合は、平板、又は印刷装置が何回も往復運動をすることになり、均一な厚さでコーティングすることが難しい。

本発明は、上記の問題点を鑑みてなされたものであって、第１の目的は、流出させて印刷ロール又は印刷板にコーティングされる被印刷物の流出量を調節することのできる印刷装置を提供することにある。

また、第２の目的は、上記印刷装置を用いて印刷ロールにコーティングする方法を提供することにある。

また、第３の目的は、上記印刷装置を用いて液晶表示装置（以下、「ＬＣＤ」という。）を製造する方法を提供することにある。

上記第１目的を達成するために、本発明に係る印刷装置は、複数のノズル部を含む胴体部と、この胴体部の内部に形成され、被印刷物を収容するための複数の収容溝と、この複数のノズル部のそれぞれに形成され複数の収容溝と連結して被印刷物を対象物体にコーティングするための少なくとも一つのスリットとを含んでなることを特徴とする。

このように本発明に係る印刷装置は、複数のノズル部を含んでおり、それぞれのノズル部を介して外部に流出させる被印刷物の流量を調節することができることを特徴とする。

上記複数の収容溝に被印刷物を供給するために、この複数の収容溝とそれぞれ連結される複数のサブ供給管を更に含んで構成されていることを特徴とする。

上記複数のサブ供給管のそれぞれに流量調節のためのサブバルブが形成されることを特徴とする。

上記複数のサブ供給管を一つに連結するメイン供給管が、その複数のサブ供給管と連結されていることを特徴とする。

上記複数の収容溝に残存する物質を印刷装置の外部に排出するために、その複数の収容溝とそれぞれ連結される複数の排出管を更に含んで構成されていることを特徴とする。

上記胴体部は複数のサブ胴体部を含み、このサブ胴体部は、それぞれサブノズル部を含んで構成されていることを特徴とする。

上記複数のサブ胴体部の間にスペーサが形成され、スペーサの幅によってノズル部のスリットサイズを決定させることができることを特徴とする。

上記収容溝は、上記複数のサブ胴体部のうち、一部のサブ胴体部に形成されることを特徴とする。

上記収容溝は、上記複数のサブ胴体部のそれぞれに形成された溝の結合によって形成されることを特徴とする。

上記被印刷物は、ブラックマトリックス物質、カラーフィルター物質、フォトレジスト物質、及びオーバーコート層の物質のうち何れか一つであることを特徴とする。

更に、上記第１目的を達成するために本発明に係る印刷装置は、複数のサブ胴体部を含む胴体部と、この胴体部の下部に形成される複数のノズル部と、胴体部の内部に形成され、被印刷物を収容するための複数の収容溝と、複数のノズル部のそれぞれに形成され、複数の収容溝と連結される少なくとも一つのスリットとを含んでなることを特徴とする。

上記複数の収容溝は、上記複数のサブ胴体部のそれぞれの境界面に位置することを特徴とする。

上記複数の収容溝は、上記複数のサブ胴体部のうち何れか一つのサブ胴体部に位置する収容溝を含むことを特徴とする。

上記複数の収容溝は、上記複数のサブ胴体部のうち何れか二つのサブ胴体部に位置する収容溝を含むことを特徴とする。

上記複数のサブ胴体部のそれぞれをスペーサが分離し、スペーサによってそれぞれのスリットの大きさが決定されることを特徴とする。

上記複数のノズル部のそれぞれは二つの部分を含み、前記二つの部分は互いに異なる胴体部を構成することができることを特徴とする。

また、上記第２目的を達成するために本発明に係る印刷ロールにコーティングする方法は、複数のノズル部を含む胴体部を形成する工程と、この胴体部の内部に被印刷物を収容するための少なくとも一つの収容溝を形成する工程と、被印刷物を印刷ロールにコーティングするために、複数のノズル部にそれぞれ形成され、複数の収容溝と連結される少なくとも一つのスリットから被印刷物を流出させる工程とを含んでなることを特徴とする。

上記被印刷物を流出させる工程は、印刷ロールに均一な厚さで被印刷物をコーティングすることが好ましい。

上記胴体部を形成する工程は、サブノズル部を含む複数のサブ胴体部を形成する工程と、ノズル部のスリットの大きさを決定するために、サブ胴体部の間にスペーサを形成する工程とを含むことを特徴とする。

上記被印刷物を印刷ロールにコーティングする工程は、ブラックマトリックス物質、カラーフィルター物質、フォトレジスト物質、及びオーバーコート層の物質のうち何れか一つをコーティングすることができることを特徴とする。

上記胴体部を形成する工程は、複数の収容溝に被印刷物を供給するために、複数の収容溝とそれぞれ連結される複数のサブ供給管を形成する工程を含むことを特徴とする。

上記複数のサブ供給管のそれぞれに流量調節のためのサブバルブを形成する工程を更に含むことを特徴とする。

また、上記第３目的を達成するために本発明に係るＬＣＤの製造方法は、複数のノズル部を含む胴体部を形成し、この胴体部の内部に被印刷物を収容するための少なくとも一つの収容溝を形成し、被印刷物を印刷ロールにコーティングするために複数のノズル部にそれぞれ形成され複数の収容溝と連結される少なくとも一つのスリットから被印刷物を流出させて印刷ロールをコーティングする工程と、ＬＣＤ基板上に被印刷物を塗布するために、印刷ロールを回転させる工程とを含むことを特徴とする。

本発明によれば、被印刷物の流出量を個別的に調節することのできる複数のノズル部を含んでいるため、流出させて印刷ロール又は印刷板にコーティングされる被印刷物の流出量を容易に調節することができる。したがって、コーティングされる被印刷物の厚さの調節が容易であり、一回の工程によって均一な厚さでコーティングすることができる。

以下、図面を参照して本発明の好適な実施例について詳細に説明する。

図２Ａは本発明の一実施例による印刷装置の概略的な斜視図であり、図２Ｂは図２Ａに示したＡ−Ａラインに沿って切断した断面図であり、図２Ｃは図２ＡのＢ−Ｂラインに沿って切断した断面図である。

図２Ａに示したように、本発明に係る印刷装置は、胴体部１００、胴体部１００の下部に形成された複数のノズル部２００、胴体部１００に被印刷物を供給するための供給管３００、そして胴体部１００から被印刷物を排出するための排出管４００を含んで構成されている。図２Ａにはノズル部２００が二つ形成された場合を示したが、これに限定されるものではない。

図２Ｂおよび図２Ｃを参照すると、胴体部１００の内部には被印刷物を収容するための複数の収容溝１５０が形成されている。そして、複数のノズル部２００には、複数の収容溝１５０と連結されるスリット２５０がそれぞれ形成され、被印刷部を流出させて対象物体にコーティングできるように構成されている。

また、胴体部１００の内部にはスペーサ５００が形成されており、スペーサ５００の幅の大きさを調節することで、スリット２５０の大きさを調節することができる。

再び図２Ａを参照すると、胴体部１００に連結された供給管３００は、図２Ｂおよび図２Ｃに示した複数の収容溝１５０とそれぞれ連結され、この複数の収容溝１５０に被印刷物を供給する複数のサブ供給管３２０、および複数のサブ供給管３２０を連結する一つのメイン供給管３４０から構成されている。

また、メイン供給管３４０にはメインバルブ３４５が形成され、サブ供給管３２０に供給される被印刷物の流量を調節する。

また、サブ供給管３２０にもサブバルブ３２５が形成され、収容溝１５０に供給される被印刷物の流量を調節する。

図２Ｂおよび図２Ｃに示したように、被印刷物は複数のサブ供給管３２０を介して複数の収容溝１５０に収容された後、複数のスリット２５０を介して対象物体にコーティングされ、複数のスリット２５０に流出する被印刷物の流量がメインバルブ３４５を介して全体的に調節され、それと共にサブバルブ３２５を介して個別的に調節される。したがって、被印刷物の流量を自由に調節することができ、対象物体にコーティングされるコーティングの厚さの調節が容易であり、比較的厚い厚さも一回の工程で完成することができる。

また、複数の収容溝１５０に残存する物質を印刷装置の外部に排出するために、複数の収容溝１５０とそれぞれ連結される複数の排出管４００が形成されている。印刷装置は、周期的に掃除作業を行わなければならず、掃除作業前に残存する被印刷物質や、または掃除作業後に残存する洗浄液などを外部に排出しなければならない。したがって、このような排出のために排出管４００が形成される。

一方、本発明に係る印刷装置は、図３Ａおよび図３Ｂに示したように、サブノズル部２００ａ、２００ｂ、２００ｃを含むサブ胴体部１００ａ、１００ｂ、１００ｃを含む。したがって、ノズル部は、左右両側のサブノズル部の結合（２００ａと２００ｂの結合、又は２００ｂと２００ｃの結合）によって形成され、図３Ｂのように一部のサブ胴体部に形成されたサブ収容溝１５０ａ、１５０ｃによって形成させることもできる。

また、本発明は、以上で説明したような印刷装置を用いて被印刷物を印刷ロールにコーティングする方法を提供する。

更に、本発明は、以上で説明したような印刷装置を用いて、ＬＣＤ用基板上に被印刷物をコーティングして、ＬＣＤを製造する方法を提供する。

図４Ａおよび図４Ｂは、本発明の一実施例によるＬＣＤの製造方法を示す断面図である。図４Ａに示したように、印刷装置５３０を用いて印刷ロール５０２に被印刷物５００ａをコーティングする。印刷装置５３０は図２Ａ〜図３Ｂに示したとおりである。

図４Ａに示した工程を行った後、図４Ｂのように、突出部のある印刷板５６０上で印刷ロール５０２を回転させ、被印刷物のうち一部５００ｂを印刷板５６０の突出部に転写する。すると、印刷ロール５０２に所望の形状のパターン５０４が形成される。

次いで、図示してはいないが、所望の形状パターン５０４が形成された印刷ロール５０２をＬＣＤ用基板上で回転させる。すると、所望の形状パターン５０４がＬＣＤ用基板上に転写される。

本発明は、上記実施例に限定されるものではなく、本発明の技術思想を外れない範囲内で当業者に自明な範囲で変更することができる。

従来の印刷装置の概略的な断面図である。 従来の印刷装置を用いて、印刷ロールに被印刷物をコーティングする工程を示す概略図である。 本発明の一実施例による印刷装置の概略的な斜視図である。 図２Ａに示したＡ−Ａラインに沿って切断した断面図である。 図２Ａに示したＢ−Ｂラインに沿って切断した断面図である。 本発明の一実施例による印刷装置の結合前の形状を概略的に示す断面図である。 本発明の一実施例による印刷装置の結合前の形状を概略的に示す断面図である。 本発明の一実施例によるＬＣＤの製造方法を示す断面図である。 本発明の一実施例によるＬＣＤの製造方法を示す断面図である。

符号の説明

１００ 胴体部
１５０ 収容溝
２００ ノズル部
２５０ スリット
３００ 供給管
４００ 排出管
５００ スペーサ

Claims (13)

1. 印刷ロールに被印刷物をコーティングする印刷装置と、
   突出部を具備して、前記印刷ロールにコーティングされた被印刷物のうち一部が前記突出部に転写されて前記印刷ロールに所望の形状のパターンを形成させる印刷版とを備え、
   前記印刷装置は、
   複数のノズル部を含む胴体部と、
   前記胴体部の内部に形成され、被印刷物を収容するための複数の収容溝と、
   前記複数のノズル部のそれぞれに形成され、前記複数の収容溝と連結して被印刷物を対
   象物体にコーティングするための少なくとも一つのスリットと、
   前記複数の収容溝に被印刷物を供給するために、前記複数の収容溝とそれぞれ連結され
   る複数のサブ供給管と、
   前記複数のサブ供給管と連結されて前記複数のサブ供給管を一つに連結するメイン供給
   管とを含み、
   前記メイン供給管には前記複数のサブ供給管に供給する被印刷物の流量を調節するメイ
   ンバルブが形成され、前記複数のサブ供給管のそれぞれに流量調節のためのサブバルブが
   形成されていることを特徴とする液晶表示装置の製造装置。
2. 前記複数の収容溝に残存する物質を外部に排出するために、前記複数の収容溝とそれぞれ連結される複数の排出管を更に含むことを特徴とする請求項１に記載の液晶表示装置の製造装置。
3. 前記胴体部は複数のサブ胴体部を含み、
   前記サブ胴体部は、それぞれサブノズル部を含むことを特徴とする請求項１に記載の液晶表示装置の製造装置。
4. 前記複数のサブ胴体部の間にスペーサが形成され、スペーサの幅によって前記ノズル部のスリットサイズが決定されることを特徴とする請求項３に記載の液晶表示装置の製造装置。
5. 前記収容溝は、前記複数のサブ胴体部のうち、一部のサブ胴体部に形成されることを特徴とする請求項３に記載の液晶表示装置の製造装置。
6. 前記収容溝は、前記複数のサブ胴体部のそれぞれに形成された溝の結合によって形成されることを特徴とする請求項３に記載の液晶表示装置の製造装置。
7. 前記被印刷物は、ブラックマトリックス物質、カラーフィルター物質、フォトレジスト物質、及びオーバーコート層の物質のうち何れか一つであることを特徴とする請求項１に記載の液晶表示装置の製造装置。
8. 複数のノズル部を含む胴体部と、前記胴体部の内部に被印刷物を収容するための少なくとも一つの収容溝と、前記複数のノズル部にそれぞれ形成され前記複数の収容溝と連結される少なくとも一つのスリットとを含む印刷装置を用いて、前記スリットから被印刷物を流出させて印刷ロールをコーティングする工程と、
   突出部のある印刷板上で前記印刷ロールを回転させて前記印刷ロールにコーティングされた被印刷物のうち一部が前記突出部に転写されて前記印刷ロール上に所望の形状のパターンを形成する工程と、
   基板上に前記所望の形状のパターンを塗布するために、前記印刷ロールを前記基板上で回転させる工程と
   を含む液晶表示装置の製造方法。
9. 前記印刷ロールをコーティングする工程は、ブラックマトリックス物質、カラーフィルター物質、フォトレジスト物質、及びオーバーコート層の物質のうち何れか一つをコーティングすることを特徴とする請求項８に記載の液晶表示装置の製造方法。
10. 前記印刷ロールをコーティングする工程は、前記印刷ロールに均一な厚さで被印刷物をコーティングすることを特徴とする請求項８に記載の液晶表示装置の製造方法。
11. 前記胴体部は、サブノズル部を含む複数のサブ胴体部を含み、
    前記ノズル部のスリットの大きさを決定するために、前記サブ胴体部の間にスペーサが形成されることを特徴とする請求項８に記載の液晶表示装置の製造方法。
12. 複数の収容溝に被印刷物を供給するために、前記複数の収容溝とそれぞれ連結される複数のサブ供給管を含むことを特徴とする請求項８に記載の液晶表示装置の製造方法。
13. 前記複数のサブ供給間のそれぞれに、流量調節のためのサブバルブが形成されることを特徴とする請求項１２に記載の液晶表示装置の製造方法。

Images